耳内镜手术辅助支架的制作方法

1.本发明涉及手术辅助器具的技术领域，具体地是一种耳内镜手术辅助支架。


背景技术：

2.耳内镜手术由于其术腔空间狭小，因此操作难度较大。手术过程中主刀医生的一只手持握耳内镜，另一手进行单手操作手术器械，当遇上需要双手操作的情况，则需要依靠另外的医护人员抓握该耳内镜。显然，多人操作不仅相互协同性较差，而且会延长手术时长。
3.现有技术中也有考虑过采用精密机械手进行手术器械的辅助持握，但是对于此类精密机械手，同样需要另外的操作人员对机械手进行远程操作，不利于手术室内医生的便捷操作。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种耳内镜手术辅助支架，其能够在医护人员脱手后仍然使得耳内镜悬停在所需空间位置，从而解放医护人员的双手。
5.为此，本发明的一个目的在于提出一种耳内镜手术辅助支架，它包括：
6.承载基座，被设置为能够固定安装在手术室内；
7.夹头，被设置为能够以可拆的方式与耳内镜固定连接；
8.其特征在于，还包括：
9.定型管，位于夹头和承载基座之间；
10.其中，所述定型管包括软管本体、设置在软管本体两端的上接头和下接头，所述上接头与承载基座相连，所述下接头与夹头相连，所述软管本体内具有沿软管本体长度方向延伸的容纳腔，所述容纳腔内填充有磁流变液，所述软管本体上设有在通电时能够产生磁场的励磁组件，所述励磁组件使得磁流变液在磁场的作用下固化或随着磁场的消失复原至柔性状态；
11.所述夹头上设有用于控制励磁组件通断电的开关组件。
12.作为优选，所述夹头的外表面上具有与下接头相匹配的插接口，所述下接头与插接口相互插接。
13.作为优选，所述开关组件包括触控开关和控制器，所述触控开关嵌装于夹头的外表面上且与控制器信号连接，所述控制器设置于所述励磁组件和电源之间的连接电路上，用于控制所述连接电路通断。
14.作为优选，所述电源包括外部电源线和置于所述上接头内的备用电池，所述备用电池和外部电源线通过所述控制器上的sts静态电源转换开关与励磁组件电连接。
15.作为优选，所述容纳腔内设有中空的内套管，所述内套管的两端分别与容纳腔两端的内表面固定连接且使得连接处密封，所述磁流变液位于容纳腔内并位于内套管外。
16.作为优选，所述控制器设置在所述下接头内，所述内套管的两端分别与所述控制器和备用电池所在的内腔连通，所述内套管内设有两端分别与控制器和备用电池电连接的备用电源线。
17.作为优选，所述励磁组件包括沿软管本体的长度方向绕卷于所述容纳腔外的励磁线圈，所述容纳腔内设有若干膈膜，所述膈膜将所述容纳腔沿长度方向分隔成若干子腔室，各子腔室内均填充有磁流变液。
18.作为优选，所述承载基座和定型管之间设有断电回缩组件，所述断电回缩组件包括：
19.管套，下端具有与管套内腔连通的下开口；
20.拉杆，下端露置在管套下方，上端伸入到管套内，且位于管套内的端部沿径向外扩形成凸环；
21.推力弹簧，设置于管套内，所述推力弹簧的上端与凸环的下端面相抵，推力弹簧的下端与管套内的第一台阶面相抵；
22.其中，所述管套内沿竖直方向位于第一台阶面上方的位置设有第二台阶面，所述第二台阶面上嵌装有电磁铁，所述凸环的下端面与处于通电状态的电磁铁吸合，所述电磁铁设于所述外部电源线和控制器之间的连接电路上。
23.作为优选，所述管套内预设一虚拟的分隔面，所述分隔面位于第二台阶面上方且与所述管套的轴线垂直，所述分隔面将管套的内腔分为快速腔和位于快速腔上方的缓速腔，所述快速腔内靠近分隔面的位置所对应的管套侧壁上具有泄压孔，所述缓速腔内远离分隔面的位置所对应的管套侧壁上具有排气小孔，所述排气小孔的孔径小于所述泄压孔的孔径。
24.作为优选，所述承载基座包括吸顶盘、第一节连接臂和第二节连接臂，所述吸顶盘与手术室内的顶部横梁固定，所述第一节连接臂的上端与吸顶盘相连且能够绕着吸顶盘沿水平方向转动，所述第二节连接臂的上端与第一节连接臂的下端相连且能够绕着第一节连接臂的下端沿水平方向转动，所述定型管的上接头与第二节连接臂的下端固定连接。
25.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
26.上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，通过定型管的设计，使得医护人员持握耳内镜移动到术腔内所需位置后，通过手指能够触碰到的开关组件实现定型管的锁定，从而可以使得医护人员无需持续的抓握耳内镜，因此医护人员双手都能够拿取除耳内镜以外的其他手术器械，其次，相较于仅依靠定型管本身材质的塑性变形能力实现任意弯折，其利用磁流变液的固化或复原软化使得上述技术方案中的定型管处于软化状态时能够更加柔软便于医护人员省力且微操作，而在固化后使得定型管具备较为可靠的固定形态，提高医疗过程的安全性，最后通过额外增设的备用电池和断电回缩组件使得即使外部电源意外断电的情况下也能够使得定型管维持在固化状态，提高手术过程的设备可靠性。
附图说明
27.图1是本发明的耳内镜手术辅助支架中带有第一种承载基座的立体示意图。
28.图2为图1中“a”区域的局部放大示意图。
29.图3是本发明的耳内镜手术辅助支架中带有第二种承载基座的立体示意图。
30.图4是图1中的耳内镜手术辅助支架的前视图。
31.图5为图4中耳内镜手术辅助支架的内部剖视图。
32.图6为图5中内部剖视图的立体示意图。
33.图7为图5中“b”区域的局部放大示意图。
34.图8为图5中“c”区域的局部放大示意图。
35.图9为图6中“d”区域的局部放大示意图。
36.图10为图6中“e”区域的局部放大示意图。
37.图11是本发明的耳内镜手术辅助支架中定型管的结构示意图。
38.图12为图11中“f”区域的局部放大示意图。
39.图13是本发明的耳内镜手术辅助支架中夹头的结构示意图。
40.其中，100、承载基座；200、夹头；300、定型管；400、断电回缩组件；500、耳内镜；
41.1、软管本体；1.1、容纳腔；2、上接头；3、下接头；4、励磁组件；5、开关组件；5.1、触控开关；5.2、控制器；6、插接口；7、外部电源线；8、备用电池；9、内套管；10、备用电源线；11、膈膜；12、管套；13、拉杆；14、凸环；15、推力弹簧；16、第一台阶面；17、第二台阶面；18、电磁铁；19、分隔面；20、快速腔；21、缓速腔；22、泄压孔；23、排气小孔；24、吸顶盘；25、第一节连接臂；26、第二节连接臂；27、卡齿；28、母插片。
具体实施方式
42.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
43.下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的耳内镜手术辅助支架。
44.本发明提供一种耳内镜手术辅助支架，如图所示的，它包括：
45.承载基座100，被设置为能够固定安装在手术室内；
46.夹头200，被设置为能够以可拆的方式与耳内镜500固定连接；
47.其特征在于，还包括：
48.定型管300，位于夹头200和承载基座100之间；
49.其中，所述定型管300包括软管本体1、设置在软管本体1两端的上接头2和下接头3，所述上接头2与承载基座100相连，所述下接头3与夹头200相连，所述软管本体1内具有沿软管本体1长度方向延伸的容纳腔1.1，所述容纳腔1.1内填充有磁流变液，所述软管本体1上设有在通电时能够产生磁场的励磁组件4，所述励磁组件4使得磁流变液在磁场的作用下固化或随着磁场的消失复原至柔性状态；
50.所述夹头200上设有用于控制励磁组件4通断电的开关组件5。
51.为了使得所述的承载基座100能够被固定安装在手术室内，该承载基座100可以是本身带有底座，使得整个底座能够被任意的摆放在手术室内，当然处于安全性的考虑，该底座应当是具有一定的重量，从而使得定型管300悬挂在承载基座100上时能够稳定。
52.上述的柔性状态是指能够受到外力而任意弯曲的物理状态的统称，其包括液态。
53.该承载基座100也可以是借助于手术室内原有的部件实现对于承载基座100的固
定安装，如图1所述承载基座100包括吸顶盘24、第一节连接臂25和第二节连接臂26，所述吸顶盘24能够与手术室内的顶部横梁固定或者直接于手术室内内天花板上较为牢固的横梁固定，所述第一节连接臂25的上端与吸顶盘24相连且能够绕着吸顶盘24沿水平方向转动，所述第二节连接臂26的上端与第一节连接臂25的下端相连且能够绕着第一节连接臂25的下端沿水平方向转动，所述定型管300的上接头2与第二节连接臂26的下端固定连接。由此使得该承载基座100可以被很好的安装在手术室内，并且由于整个承载基座100是悬空设置的，因此不会对手术室内其他的仪器和人员操作空间造成干涉，但是其缺点在于无论是其安装过程还是拆卸过程都需要人员登高操作，较为不便。上述第一节连接臂25绕着吸顶盘24转动，以及第二节连接臂26绕着第一节连接臂25转动都应当是可控的，即转动过程应当是基于可以控制转动位置的驱动器实现，而不应当是任意转动的活动状态，故此，该转动过程可以利用关节电机实现二者的相对转动，此关节电机在机械臂领域有着极为广泛的应用，属于常规的现有技术，顾在此就不一一赘述了。
54.作为另一种优选示例，如图3所示，所述承载基座100可以是能够直接与手术床上的骨架固定，即利用床旁的手术床骨架来实现承载基座100的安装。具体地，所述承载基座100包括u形卡头，该u形卡头能够卡在手术床的金属横梁上，并且所述u形卡头上设有锁紧螺栓，通过螺栓的紧固，实现u形卡头与手术床的金属横梁上，再通过与u形卡头相连的架高杆使得架高杆的另一端能够延伸到手术床的上方，用于安装定型管300。这样做的优点在于，医护人员可以根据手术需求的不同随时拆卸或安装该承载架基座100，使得安装拆卸较为便利。
55.如图2和图13所示，所示夹头200为整体呈u形结构，夹头200的一侧具有能够将耳内镜500卡入的卡槽，并且在该卡槽内设置有具备一定弹性形变能力的卡齿27，在卡齿27的作用下便于耳内镜500卡入，同时也便于耳内镜能够固定。当然为了避免在手术过程中该耳内镜500从该卡槽内滑出，因此可以在该卡槽的槽口位置设置可拆卸的卡箍(图中未示出)等现有部件，此类防脱落的限位部件有较多的现有技术，故此就不一一赘述。与此同时，在所述夹头200的外表面上背离卡槽的位置具有与下接头3相匹配的插接口6，所述下接头3能够与插接口6相互插接，从而完成夹头200和定型管300下端的连接。
56.当医护人员抓握该耳内镜500进行手术的过程中，为了方便持握该耳内镜500的医生能够基于自身的需要随时让定型管300固化而能够解放自身该持握耳内镜500的手，因此该用于控制定型管300固化的开关组件应当是方便于持握该耳内镜500的医生控制。为了，本实施例的改进在于：所述开关组件5包括触控开关5.1和控制器5.2，所述触控开关5.1嵌装于夹头200的外表面上且与控制器5.2信号连接，所述控制器5.2设置于所述励磁组件4和电源之间的连接电路上，用于控制所述连接电路通断。通过将触控开关5.1设置在夹头200的外表面上，因此该抓握耳内镜500的医生仅需要通过相近手指的触碰就能够实现对触控开关5.1的控制。
57.具体地，所述医护人员在抓握耳内镜500的同时其有利操作的手指触碰到所述的触碰开关5.1，优选地，触碰开关5.1被碰触时励磁组件断电，从而使得磁流变液处于软化的柔性状态，方便医护人员根据任意的调节该耳内镜500，当调节到位后只需使得手指脱离触控开关5.1就能够使得励磁组件通电，使得磁流变液固化，最终夹头200、定型管300、承载基座100的空间位置固定，故此，夹持在夹头200上的耳内镜500也能够被固定。
58.为了避免供电的电源突然断电从而导致磁流变液在非正常情况下软化导致耳内镜500坠落引发的安全问题，应当是需要考虑在外部电源突然断电的情况，基于此本实施例的改进在于：所述电源包括外部电源线7和置于所述上接头2内的备用电池8，所述备用电池8和外部电源线7通过所述控制器5.2上的sts静态电源转换开关与励磁组件4电连接。所述的sts静态电源转换开关，也称静态转换开关，或者简称静态开关，它是主要用于两路电源供电切换，为电源二选一自动切换系统。正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载自动切换到主电源，从而实现主电源发生故障时能够通过备用电源保障用电设备的用电，并且该切换过程不会导致用电设备电路的中断。由此，在借助该sts静态电源转换开关可以使得外部电源线7正常供电时能够通过外部电源线7经控制器与励磁组件电连接，并且同时朝备用电源补充电能，当外部电源线7发生故障而断电时备用电源8能够继续的通过控制器与励磁组件电连接，保证正常的用电需求。
59.基于上述的实施例，所述定型管300的软管本体1本身是采用柔软的材质制成，其可以是柔软的塑料管或者金属管，在该软管本体1内的容纳腔1.1填充满磁流变液，由此通过励磁组件4所产生的磁场来实现对于磁流变液的物理状态进行改变，即在磁场作用下固化或者撤去磁场而使得磁流变液复原至柔软状态甚至于液态。但是由于定型管300在进行弯曲的过程中随着容纳腔1.1的变形弯曲，该容纳腔1.1的体积会随着定型管300的弯曲而发生改变，此时若整个容纳腔1.1充满磁流变液时会由于内部的压力导致虽然磁流变液呈液体状态，但也较难弯曲，若不将容纳腔1.1充满磁流变液，则该磁流变液会在自身重力作用下朝下流动，使得容纳腔1.1的上端留有空腔，此时即使磁流变液在磁场的作用下固化，也会由于上述空腔的存在而导致定型管300仍然能够沿着空腔所在位置弯曲，基于此进一步的问题，本实施例的改进在于：所述容纳腔1.1内设有中空的内套管9，所述内套管9沿容纳腔1.1长度方向延伸，直至所述内套管9的两端分别与容纳腔1.1两端的内表面固定连接且使得连接处密封，所述磁流变液位于容纳腔1.1内并位于内套管9外，即磁流变液将容纳腔内且内套管9外的腔体空间填满。此时整个容纳腔沿长度方向均填充有磁流变液，因此随着磁场的产生或消失使得该磁流变液能够使得定型管300被很好的固定或复位至任意弯曲的柔性状态，与此同时，由于内套管9的存在，因此该定型管300在任意弯曲的过程中局部的高压会把内套管9压缩，由此使得定型管300任意弯曲的过程中阻力小。具体地，上述内套管9可以是与软管本体1相同材质制成，优选地，所述内套管9与软管本体1为一体式注塑成型。
60.基于上述实施例，如图5所示，所述控制器5.2优选地被设置在所述下接头3内，所述内套管9的两端分别与所述控制器5.2和备用电池8所在的内腔连通，所述内套管9内设有两端分别与控制器5.2和备用电池8电连接的备用电源线10，与此同时，所述外部电源线7可以被设置的尽量远离夹头200所在位置，从而避免外露的电源线对于医护人员操作带来影响，此时该外部电源线7可以连接在上接头2上，并且该外部电源线7通过上接头2内部的走线管路进入到内套管9内并且经过内套管9伸入到下接头3内，最终通过位于下接头3内的控制器与励磁组件4电连接。
61.基于上述实施例，由于开关组件5中的触控开关5.1应当是设置在夹头200上，从而便于医护人员的手指能够便捷的碰触，实现对于触控开关5.1的启闭控制，而触控开关5.1的检测信号又需要发送至控制器5.2内，因此该触控开关5.1和控制器5.2需要保持通讯连
接，即所述触控开关5.1和控制器5.2可以是无线通讯连接，或者有线通讯连接。
62.若所述触控开关5.1和控制器5.2之间为无线通讯连接，则所述触控开关5.1集成有发射器，所述控制器5.2内设有接收器，所述发射器和接收器之间形成无线通讯连接。该单向的无线通讯连接是无线通讯领域中即为常规的现有技术，故此就不对其具体的结构和通讯协议做过多累赘的阐释。
63.若所述触控开关5.1和控制器5.2之间为有线通讯连接，那么出于减少外露信号线从而避免外露的信号线被碰触断开或者给医护人员操作带来干扰的考虑，本实施例的改进在于：所述夹头200上的插接口6内集成有公插件，所述下接头3内也集成有与该公插件相匹配的母插件28，当定型管300的下接头3插入到插接口6内完成固定连接的同时使得该公插件和母插件28之间形成电连接，并且所述夹头200内在触控开关5.1和插接口6内的公插件之间构建走线通道，通过设置在走线通道内的管线将触控开关5.1和公插件进行电连接；与此同时，在定型管300的下接头3内位于母插件28和控制器5.2之间也通过管线进行电连接，由此实现触控开关5.1和控制器5.2之间的有线通讯连接。
64.如图1、图5和图7所示，由于定型管300在使用过程中较多的场景是呈竖直状态的，因此该细长的定型管300会使得呈液态的磁流变液在自身的重力作用下朝运动，故此该容纳腔1.1底部位置的内部液体压力将会较大，而由于软管本体1页是较为柔软的材质制成，此时该较大的液压会导致位于容纳腔1.1底部位置的软管本体1鼓起，这不仅使得容纳腔1.1下部区域存在软管本体1破损的风险，而软管本体1的上端则会使得磁流变液减少缩小所带来的固化后不牢固的问题，为此本实施例的改进在于：所述容纳腔1.1内设有若干膈膜11，所述隔膜11为若干个是指包括一个隔膜11或者二个及两个以上的隔膜11，所述膈膜11将所述容纳腔1.1沿长度方向分隔成若干子腔室，各子腔室内均填充有磁流变液。优选地，若隔膜11为两个及两个以上，则全部的隔膜11沿容纳腔1.1的长度方向依序间隔设置。此时由于隔膜11的存在使得各段子腔室内的磁流变液的液压力减小，很好的解决了由于容纳腔1.1过长而导致的液态的磁流变液所带来的底部压力过高的问题。
65.基于上述任意一个实施例的优选，如图1～11所示，所述励磁组件4包括沿软管本体1的长度方向绕卷于所述容纳腔1.1外的励磁线圈，该励磁线圈通过定型管300内部的管线与控制器5.2之间电连接，并且通过该控制器5.2与电源电连接，由此在控制器5.2的作用下实现励磁线圈通电产生磁场或者断电后使得磁场消失。
66.为了避免定型管300上的励磁组件4在发生故障而意外断电失效时该夹头200将会带动耳内镜自行下移从而导致对患者耳内骨膜的损伤，因此有必要基于该断电的意外情况而增设能够在意外断电情况下不是的夹头200上的耳内镜下行的保护机构，为此，本实施例的改进在于：如图8和图10所示，所述承载基座100和定型管300之间设有断电回缩组件400，所述断电回缩组件400包括：
67.管套12，下端具有与管套12内腔连通的下开口；
68.拉杆13，下端露置在管套12下方，上端伸入到管套12内，且位于管套12内的端部沿径向外扩形成凸环14；
69.推力弹簧15，设置于管套12内，所述推力弹簧15的上端与凸环14的下端面相抵，推力弹簧15的下端与管套12内的第一台阶面16相抵；
70.其中，所述管套12内沿竖直方向位于第一台阶面16上方的位置设有第二台阶面
17，所述第二台阶面17上嵌装有电磁铁18，所述凸环14的下端面与处于通电状态的电磁铁18吸合，所述电磁铁18设于所述外部电源线7和控制器5.2之间的连接电路上。
71.作为优选，所述管套12内人为设定一个虚拟的分隔面19，所述分隔面19位于第二台阶面17上方且与所述管套12的轴线垂直，所述分隔面19将管套12的内腔分为快速腔20和位于快速腔20上方的缓速腔21，所述快速腔20内靠近分隔面19的位置所对应的管套12侧壁上具有泄压孔22，所述缓速腔21内远离分隔面19的位置所对应的管套12侧壁上具有排气小孔23，所述排气小孔23的孔径小于所述泄压孔22的孔径。通过该泄压孔22和排气小孔23的设计，使得该拉杆13在断电初期能够在推力弹簧15的作用下快速响应上行，从而避免耳内镜下坠带来的弄伤患者耳膜的风险，而通过排气小孔23的设计使得该凸环14上行通过快速腔20后能够被平缓的减速上行，此时不仅可以减少凸环快速上行的震动而且能够避免凸环碰撞管套12的内腔顶部，起到缓冲减震的效果。
72.具体地，所述泄压孔22为沿轴向延伸的长条形通孔。
73.一种基于上述实施例中耳内镜手术辅助支架的控制方法，其特征在于：所述耳内镜手术辅助支架中的开关组件包括两个触控开关5.1和控制器5.2，两个触控开关5.1分别嵌装在夹头的外表面上，且两个触控开关5.1分别与控制器5.2信号连接，所述控制器5.2与励磁组件4电连接；
74.所述控制方法包括解锁方法和上锁方法：
75.其中，所述解锁方法包括以下步骤：
76.s11、两个触控开关5.1被触碰后分别朝向控制器5.2发送连续的检测信号
77.s12、控制器5.2在接收到来自触控开关5.1检测信号时，若检测信号为两个连续的检测信号则启动计时器，否则计时器清零；
78.s13、当计时器累计时间t1≥设定值t0时所述控制器控制所述励磁组件断电，使得所述磁流变液复原至柔性状态，t0的范围为1～5秒；
79.其中，所述上锁方法包括以下步骤：
80.s21、两个触控开关5.1中的任意一个不被触碰而使得所对应的检测信号中断；
81.s22、控制器5.2缺失两个检测信号中的任意一个时所述控制器5.2控制所述励磁组件4通电，使得所述磁流变液在磁场的作用下固化。
82.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
83.对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。